DE60027721T2

DE60027721T2 - Bodenbelag, giessform und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE60027721T2
Application number: DE2000627721
Authority: DE
Inventors: Bob Charlton BAILEY; L. Jeffrey Queensbury STUCKER
Original assignee: Racemark International Inc
Current assignee: Racemark International Inc
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: DE60027721D1; US20010000233A1; US6238765B1; AU5484400A; JP2005335707A; EP1189785A1; EP1189785B1; WO2000076804A1; JP3765054B2; JP2003502202A

Description

TECHISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Oberflächenbeläge, wie z.B. Fußbodenbeläge oder Wandbekleidungen, z.B. Bodenmatten, wie z.B. Fahrzeugbodenmatten, die an Teppichböden eines Fahrzeugs lösbar haften.
HINTERGRUNDINFORMATION
Es ist häufig wünschenswert, fabrikeingerichtete Teppichware in einem Fahrzeug und insbesondere Teppichböden gegen natürliche Abnutzung mit Bodenmatten zu schützen. Solche Bodenmatten weisen typischerweise eine obere Oberfläche auf, die mit einem Teppichmaterial bedeckt ist.
Ein wohlbekanntes und altes Problem, das mit dem Gebrauch von solchen Bodenmatten verbunden ist, besteht darin, dass die Bodenmatten eine Neigung aufweisen, sich zu bewegen oder zu verschieben (d.h. aufgrund der Tätigkeit der Füße eines Fahrers auf der Bodenmatte während eines normalen Gebrauchs und eines normalen Betriebs eines Fahrzeugs) und die Betätigung der Bremse und/oder Beschleunigungspedale zu beeinträchtigen.
Zahlreiche Versuche sind unternommen worden, um das Problem einer Bewegung einer Bodenmatte in Bezug zum Teppichboden anzugehen. Ein Versuch besteht darin, Befestigungseinrichtungen oder Halteeinrichtungen bereitzustellen, die durch Löcher in der Bodenmatte, dem über dem Boden liegenden Teppich und/oder dem Boden verlaufen, um die Bodenmatte am Teppichboden anzubringen. Obwohl sie zum Halten der Bodenmatte in einer festen Position in Bezug zum Boden geeignet sind, besteht ein Nachteil beim Gebrauch von solchen Befestigungseinrichtungen darin, dass die Bodenmatte nicht leicht und schnell entfernt, gereinigt und neueingebaut wird.
Ein anderer Versuch besteht darin, Scheiben oder Streifen von Klett- (d.h. Haken- und Schlingen-Typ-) Verschlüssen bereitzustellen, z.B. eine erste Scheibe oder Streifen mit mechanisch ineinandergreifenden Elementen (z.B. Schlingen), die an der Rückseite der Bodenmatte gesichert sind, und eine zweite Scheibe oder Streifen mit mechanisch ineinandergreifenden Elementen (z.B. Haken), die in genauer Ausrichtung mit der ersten Scheibe oder Streifen am Teppichboden gesichert sind. Nachteile bei diesem Versuch bestehen darin, dass nur ein kleiner Teil, z.B. die Ecken des Bodens der Bodenmatte am Teppichboden gesichert wird, und die Bodenmatte in Bezug zum Boden für die Teile der Klettverschlüsse richtig ausgerichtet werden muss, um ganz miteinander in Eingriff zu kommen.
Es ist auch vorgeschlagen worden, bloß Streifen des Hakenteils der Klettverschlüsse an der Rückseite oder dem Boden der Bodenmatte zum Gebrauch auf Teppichböden mit Schlingenflorfasern anzubringen, z.B. klebend anzubringen, so dass die Haken mit den Schlingenflorfasern des Teppichbodens in Eingriff kommen, um die Bodenmatte an ihrem Ort zu halten. Ein Nachteil bei diesem Lösungsansatz besteht darin, dass die Haken der Klettverschlüsse aus einem harten Material gebildet sind, das den Teppichboden beschädigt, wenn die Bodenmatte entfernt wird, d.h. die Haken ziehen die Schlingenflorfasern des Teppichmaterials und bewirken, dass die Fasern brechen und sich über den verbleibenden intakten Schlingenflorfasern erstrecken. Weiter sind bei Herstellung einer solchen Bodenmatte separate Arbeitsvorgänge oder Schritte erforderlich, um jeden der Mehrzahl von Streifen an der Rückseite der Bodenmatte klebend anzubringen.
Noch ein anderer Versuch besteht darin, einen rutschfesten Schaumstoffrücken an der Bodenmatte vorzusehen, um den Widerstand gegen eine Bewegung zwischen der Bodenmatte und dem Teppichboden zu erhöhen.
Und noch ein anderer Versuch besteht darin, abwärts herabhängende konische oder kegelstumpfartige vorspringende Teile oder Nasen, die sich von der unteren Oberfläche der Bodenmatte erstrecken, vorzusehen. Ein in Beziehung stehender Versuch umfasst auch eine Bereitstellung eines separaten Halteelements, das zwischen der unteren Oberfläche einer Bodenmatte und der oberen Oberfläche des Teppichbodens positionierbar ist und aufwärts verlaufende Nasen zur Ineingriffnahme des Bodens der Bodenmatte und abwärts herabhängende Nasen, die mit der oberen Oberfläche des Teppichbodens in Eingriff treten, umfasst. Siehe das US-Patent 5,034,258.
Eine Bodenmatte mit einer Mehrzahl von Nasen wird typischerweise unter Verwendung eines ersten Formwerkzeugs, durch das eine Mehrzahl von Öffnungen hindurchgeht, und eines zweiten Formwerkzeug geformt, das einen Rücken zum ersten Formwerkzeug zur Verfügung stellt, um eine ebene unterste untere Oberfläche der Nasen zu bilden. In einer Produktion von Bodenmatten mit Nasen wird ein warmformbares/-aushärtbares formbares Material in die Öffnungen gepresst, um die Nasen zu bilden. Der Druck, der zum Pressen des formbaren Materials verwendet wird, ist so ausgewählt, dass das formbare Material in die Öffnungen gepresst wird, während das Auftreten von Gratbildung, d.h. ein Grat oder Überschussmaterial entlang der Formverbindungslinie zwischen den passenden Flächen des ersten und zweiten Formwerkzeugs, vermieden wird. Zusätzlich sind Reliefs entlang der Oberfläche des zweiten Formwerkzeugs vorgesehen worden, von denen sich einige unter einigen der Öffnungen erstrecken können, um zu ermöglichen, dass Luft entweicht, wenn die Nasen gebildet werden. Beim Erzeugen von fertigen Bodenmatten mit Nasen ist eine Gratbildung und/oder Überschussmaterial, das in die Reliefs eintritt, obwohl es selten auftritt, unerwünscht und wird absichtlich vermieden, um Bodenmatten mit sauber gebildeten Nasen zu erzeugen.
Während Bodenmatten mit einem Schaumstoffrücken oder Nasen den Widerstand gegen eine Seitwärtsbewegung erhöhen und leicht ermöglichen, dass die Bodenmatte zum Reinigen entfernt wird (wobei z.B. kein Widerstand dagegen geliefert wird, dass die Nasen vom Teppichboden vertikal hochgehoben werden), bewegen sich oder verschieben sich solche Bodenmatten noch über die Zeit während eines normalen Gebrauchs und Betriebs eines Fahrzeugs.
Deshalb gibt es einen speziellen Bedarf an einer Bodenmatte, die lösbar an einem Schlingenflorteppichboden haftet, um eine Bewegung einer Bodenmatte in Bezug zum Teppichboden zu hemmen, und die leicht wiederholt entfernt werden kann, um dieselbe zu reinigen, während der darunter liegende Teppichboden nicht beschädigt wird, und einen allgemeinen Bedarf an einem Oberflächenbelag, der an einem Schlingenfasersubstrat lösbar haftet und sich davon, ohne das Substrat zu beschädigen, loslösen lässt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben erwähnten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung überwunden, die einen Oberflächenbelag, z.B. eine Fahrzeugbodenmatte bereitstellt, die an Schlingenfasern eines darunterliegenden Substrats, z.B. eines Schlingenflorteppichbodens, lösbar anbringbar ist, wobei der Oberflächenbelag umfasst: ein im Allgemeinen planes Element mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen, die mit den Schlingenfasern des Substrats ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Mehrzahl von Substrateingriffselementen wünschenswerterweise aus einem elastischen Material gebildet und gefertigt, so dass die Mehrzahl von Substrateingriffselementen von den Schlingenfasern des darunterliegenden Substrats im Allgemeinen ohne Brechen der Schlingenfasern des Substrats loslösbar sind. Z.B. können das im Allgemeinen plane Element und die integral gebildeten Substrateingriffselemente ein kautschukartiges Material, ein thermoplastisches Elastomer oder ein thermoplastisches Olefinelastomer umfassen.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das plane Element eine untere Oberfläche, und die Mehrzahl von Substrateingriffselementen erstreckt sich von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche und ist darüber im Allgemeinen gleichmäßig beabstandet verteilt. Jedes der Mehrzahl von Substrateingriffselementen kann einen abwärts herabhängenden vorspringenden Teil mit einem oder mehreren auswärts verlaufenden langgestreckten Teilen umfassen. Wünschenswerterweise weist das plane Element eine obere Oberfläche und ein daran angebrachtes Teppichmaterial auf.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das plane Element weiter eine Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Nasen. Wünschenswerterweise liegt das Verhältnis von Substrateingriffselementen zu Nasen zwischen etwa einem bis etwa vier Substrateingriffselementen pro jeweils zehn Nasen.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Form zum Bilden eines Oberflächenbelags, wie z.B. einer Bodenmatte mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen, bereitgestellt, die mit Schlingenfasern eines Substrats, z.B. einer Teppichoberfläche, ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind. Die Form umfasst ein erstes Formwerkzeug mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche und eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Öffnungen, die sich durch das Formwerkzeug von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche erstrecken. Ein zweites Formwerkzeug weist eine äußere Oberfläche auf, die benachbart zur zweiten Oberfläche positionierbar ist. Mindestens eine von der zweiten Oberfläche des ersten Formwerkzeugs und der äußeren Oberfläche des zweiten Formwerkzeugs umfasst mindestens eine Nut, die sich von jeder der Mehrzahl von Öffnungen des ersten Formwerkzeugs erstreckt und zu ihnen führt.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden eines Oberflächenbelags, wie z.B. einer Bodenmatte mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen, bereitgestellt, die mit Schlingenfasern eines darunterliegenden oder benachbarten Substrats ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen einer Form wie oben angegeben, Bereitstellen eines formbaren Elastomers oder kautschukartigen Materials, Erwärmen und Inkontaktbringen des formbaren Materials zur ersten Oberfläche des ersten Formwerkzeugs, Pressen eines Teils des formbaren Materials in die im Abstand angeordneten Öffnungen und in mindestens eine von Nuten in der äußeren Oberfläche des zweiten Formwerkzeugs oder Nuten in der zweiten Oberfläche des ersten Formwerkzeugs.
Wünschenswerterweise umfasst das Verfahren weiter die Schritte: Bereitstellen eines Teppichmaterials und Binden des Teppichmaterials an eine obere Oberfläche des formbaren Materials.
Vorteilhafterweise ist der Oberflächenbelag, z.B. eine Bodenmatte, der vorliegenden Erfindung funktionsfähig, um an ein darunterliegendes Schlingenfasersubstrat sicher zu haften, z.B. einen Schlingenflor oder eine Kombination Schlingenflor- und Veloursteppichoberfläche, z.B. um eine seitliche Bewegung des Oberflächenbelags in Bezug zum Substrat zu hemmen, während ermöglicht wird, dass der Oberflächenbelag noch im Allgemeinen leicht vom Substrat entfernt wird. Wünschenswerterweise beschädigt der Oberflächenbelag der vorliegenden Erfindung, während er mit den Schlingenfasern des Substrats ineinandergreifbar in Eingriff steht, nicht die Fasern, wenn der Oberflächenbelag wiederholt, z.B. zum Reinigen, entfernt wird. Zusätzlich zur beispielhaften Fahrzeugbodenmatte kann der Oberflächenbelag die verschiedensten Formen annehmen, einschließlich einen Fußbodenbelag, eine Bodenmatte, einen kleinen Teppich, einen nahtlosen, auf breitem Webstuhl gewebten Teppich, Auslegware, eine Wandbekleidung, einen Wandbehang, eine Teppichfliese, eine Teppichtafel, eine Fahrzeugtafel usw..
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird im abschließenden Teil der Beschreibung besonders ausgeführt und distinkt beansprucht. Die Erfindung kann jedoch sowohl im Hinblick auf Organisation und Verfahren einer Praxis zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen derselben am besten durch Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und den begleitenden Zeichnungen verstanden werden.
1 ist eine perspektivische Draufsicht einer Ausführungsform eines Oberflächenbelags, d.h. einer Fahrzeugbodenmatte, gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Ecke der Matte in einer erhöhten Position dargestellt ist;
2 ist eine vergrößerte Teilbodenansicht der Bodenmatte, die in 1 dargestellt ist;
3 ist eine vergrößerte teilweise perspektivische Bodenansicht der Bodenmatte, die in 1 dargestellt ist;
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, aufgenommen entlang der Linie 4-4 von 1, wobei dargestellt ist, dass die Bodenmatte mit dem Teppichboden im Eingriff steht;
die 5–7 sind vergrößerte Querschnittsansichten von alternativen Ausführungsformen von Substrateingriffselementen gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Teilperspektivansicht einer Form zum Bilden der Bodenmatte, die in 1 dargestellt ist;
9 ist eine Teilquerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform für eine Form zum Bilden der Bodenmatte, die in 1 dargestellt ist; und
10 ist eine Seitenaufrissansicht einer Vorrichtung zum Bilden der Bodenmatte, die in 1 dargestellt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug nun auf die Figuren, in denen gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, gibt 1 eine Ausführungsform eines Oberflächenbelags, d.h. eine Fahrzeugbodenmatte 30, gemäß der vorliegenden Erfindung wieder. Die beispielhafte Bodenmatte 30 ist so veranschaulicht, dass sie auf einem darunterliegenden Substrat angeordnet ist, d.h. einem Teppichboden 20 eines Kraftfahrzeugs oder anderen Motorfahrzeugs 10.
Für die Fahrerseite eines Fahrzeug weist die Bodenmatte 30 typischerweise einen Hauptkörperteil 32 auf, der so konstruiert ist, dass er auf dem im Allgemeinen ebenen Teil des Teppichbodens 20 ruht und einen vorderen Körperteil 34 aufweisen kann, der über einem geneigten Teil oder einer vorderen Feuerschutzwand 12 liegt. Die Form der Bodenmatte 30 gibt wünschenswerterweise die Umrisse des Teppichbodens 20 wieder und nimmt Fahrzeugsteuerungen auf, wie z.B. ein Beschleunigerpedal 14.
Bodenmatten für die Fahrgastseite eines Fahrzeugs oder den Fußbereich der Rücksitze sind typischerweise einfacher in der Form. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind auf alle solche Bodenmatten zum Gebrauch bei Schlingenflorteppichböden sowie auf Matten anwendbar, die konstruiert sind, um über einem Schlingenflorteppichbodenbelag in anderen Fußbödenbereichen zu liegen, wie z.B. im Kofferraum- oder Ladebereich eines Fahrzeugs oder in anderen Stellen, im Hause oder außerhalb, einschließlich aber nicht beschränkt auf Wohn-, Büro-, Geschäfts- oder Industrieumgebungen. Obwohl die vorliegende Erfindung auf Bodenmatten zum Gebrauch auf Schlingenflorteppichbodenbelag gerichtet ist, können die Bodenmatten der vorliegenden Erfindung auch mit kombiniertem Schlingenflor- und Veloursteppichbodenbelag verwendet werden. Weiter sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung breit auf jeglichen Oberflächenbelag, z.B. Wand oder Fußboden, teilweise oder ganz, anwendbar, wenn es wünschenswert ist, den Belag an ein darunterliegendes Schlingenfasersubstrat lösbar anzubringen.
Mit Bezug auf die 1–4 ist die Bodenmatte 30 an die Schlingenflorfasern 22 (4) eines Teppichmaterials 25 (4) des Teppichbodens 20 lösbar anbringbar. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst die Bodenmatte 30 ein im Allgemeinen planes Element 40 mit einer oberen Oberfläche 42, einem Teppichmaterial 45, das an der oberen Oberfläche 42 angebracht und/oder gebunden ist, eine Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Nasen 44 und eine Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Teppicheingriffselementen 46, die mit den Schlingenflorfasern 22 des Teppichbodens 20 ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind.
Die beispielhaften Nasen 44 können konisch verlaufende vorspringende Teile sein, die vorzugsweise kegelstumpfartig geformt sind und mit einer unteren Oberfläche 43 des planen Elements 40 verbunden sind. Die Nasen sollen mit dem darunterliegenden Teppich in Eingriff treten und eine seitliche Bodenmattenbewegung verhindern. Jedoch können die Nasen an den Schlingenflorfasern 22 des Teppichbodens 20 nicht hängenbleiben oder mit ihnen ineinandergreifen, d.h. es gibt keinen Widerstand gegen ein Hochheben der Bodenmatte weg vom Teppichboden, da es kein Hängenbleiben der Nasen an den Schlingenflorfasern des Teppichbodens oder kein Ineinandergreifen mit ihnen gibt. Zusätzlich gibt es während einer seitlichen Bewegung der Bodenmatte 30 in Bezug zum Teppichboden 20 kein Hängenbleiben oder Ineinandergreifen der Nasen an/mit den Schlingenflorfasern des Teppichbodens.
Das Teppichmaterial 25 des Teppichbodens 20 weist im Allgemeinen eine herkömmliche Konstruktion mit einer Trägerschicht 27 mit einer Mehrzahl von Schlingenflorfasern 22 darin und an ihrem Ort gebunden auf. Der Teppich oder das andere Substrat kann durch Verwendung von Weben, Wirken, Tuften, Nadeln oder andere Technologien konstruiert sein, mit oder ohne eine Stütz- oder Trägerschicht. Garne, die verwendet werden, um die Schlingen zu bilden, können aus den verschiedensten Materialien, einschließlich Nylon, Polyester, Polypropylen oder einer Kombination davon usw., und in einem beliebigen geeigneten Denier erzeugt sein. Die Schlingen können genoppt oder ungenoppt sein. Genoppte Schlingen ermöglichen typischerweise größere Eingriffsgelegenheiten für Teppicheingriffselemente. Die Verteilung der Schlingen kann zufällig oder gleichförmig sein, und vorzugsweise bilden Multifilgarne die Schlingen. Der Term "Schlingenflor", wie hierin verwendet, bezeichnet einfach die Schlingenbeschaffenheit des Teppichs oder der Substratfasern und umfasst jegliche und sämtliche obigen Konstruktionen und Variationen, Kombinationen und Äquivalente davon.
Wünschenswerterweise ist die Mehrzahl von Teppicheingriffselementen 46 aus einem elastischen Material gebildet und gefertigt, so dass die Teppicheingriffselemente 46 von den Schlingenflorfasern 22 des Teppichbodens 20 im Allgemeinen ohne Zerbrechen oder Beschädigen der Schlingenflorfasern 22 des Teppichbodens 20 loslösbar sind. Z.B. sind das plane Element 40 und folglich die integral gebildeten Teppicheingriffselemente 46 wünschenswerterweise aus einem warmformbaren/-aushärtbaren elastomeren oder kautschukartigen Material, wie z.B. einem thermoplastischen Elastomer, z.B. einem thermoplastischen Olefinelastomer, gebildet.
Wünschenswerterweise umfasst das plane Element 40 eine untere Oberfläche 43, von der sich die Mehrzahl von Teppicheingriffselementen 46 erstreckt, und sie sind über im Wesentlichen den ganzen Bereich oder die gesamte untere Oberfläche 43 der Bodenmatte 30 verteilt. Vorteilhafterweise erstreckt sich die Mehrzahl der Teppicheingriffselemente 46 von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche 12 und ist im Allgemeinen darüber gleichverteilt. Eine Bereitstellung von Teppicheingriffselementen über im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche der Bodenmatte gewährleistet, dass die ganze untere Oberfläche mit dem Schlingenflorteppichboden im Wesentlichen voll im Eingriff steht, ungeachtet einer Mattenplatzierung. Demgemäß wird die Bodenmatte immer sicher an ihrem Ort gehalten, ungeachtet der Sorgfalt oder ihrem Fehlen, mit der sie auf den Teppichboden platziert ist. Eine Schräg- oder Seiten- oder Längsfehlausrichtung der Bodenmatte in Bezug zum Teppichboden beeinflusst die Rückhaltekraft der Teppicheingriffselemente der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig.
Das Verhältnis der Teppicheingriffselemente 46 zu den Nasen 44 ist in den 1–4 so veranschaulicht, dass es gleich oder halbe-halbe (d.h. jede Reihe alternierend) ist. Die Elastizität und/oder Rückfederung der Teppicheingriffselemente, die Konfiguration (d.h. Größe und Form) der Teppicheingriffselemente und der Zwischenraum der Teppicheingriffselemente werden für die Bodenmatte gemäß der vorliegenden Erfindung so gewählt, dass die Bodenmatte wiederholt zur Reinigung entfernt und wieder im Fahrzeug eingebaut werden kann, ohne dass im Allgemeinen die Schlingen des Teppichbodens beschädigt oder zerbrochen werden. Demgemäß kann die Bodenmatte keine Nasen aufweisen (d.h. lediglich davon abwärts herabhängende Teppicheingriffselemente) oder ein Verhältnis von zwischen etwa eins bis vier Teppicheingriffselemente pro jeweils zehn Nasen. Andere Verhältnisse und Muster derselben sind auch möglich.
Wie am besten in 4 dargestellt, umfasst jedes der Mehrzahl von Teppicheingriffselementen 46 einen abwärts herabhängenden vorspringenden Teil 48, der wünschenswerterweise kegelstumpfartig geformt ist, mit einem Paar von auswärts verlaufenden im Allgemeinen langgestreckten Teilen 49. Wünschenswerterweise erstreckt sich das Paar von auswärts verlaufenden Teilen 49 im Allgemeinen orthogonal von der Achse des abwärts herabhängenden vorspringenden Teils 48.
Die Konfiguration des Teppicheingriffselements kann alternativ einen einzigen auswärts verlaufenden vorspringenden Teil 52 umfassen, wie in 5 dargestellt, einen einzigen auswärts verlaufenden vorspringenden Teil 62, der sich von einem Mittelteil 64 zwischen einer unteren Oberfläche 63 eines planen Elements 60 und einem unteren Teil 67 eines abwärts herabhängenden vorspringenden Teils 66 erstreckt, wie in 6 dargestellt, oder einen auswärts verlaufenden hakenförmigen Teil 72, wie in 7 dargestellt.
Aus der vorliegenden Beschreibung ist es für Fachleute ersichtlich, dass andere Konfigurationen, die mit den Schlingenflorfasern in Eingriff treten oder mit ihnen ineinandergreifen, gleichermaßen geeignet sein würden. Zusätzlich kann die Mehrzahl von auswärts verlaufenden Teilen in derselben (z.B. unidirektional oder fluchtend) oder in unterschiedlichen Richtungen (z.B. multidirektional) orientiert sein. Die Teppicheingriffselemente können eine Höhe in der Größenordnung von etwa ein zehntel bis drei zehntel Inch (2,5 mm bis 7,6 mm) und eine beabstandete Verteilung von etwa einem viertel bis etwa einem Inch (6,4 mm bis 25,4 mm) aufweisen. Der auswärts verlaufende Teil kann eine Länge aufweisen, die sich von der Seite der Nase etwa 0,16 Inch (4 mm) oder weniger erstreckt.
Die vorliegende Erfindung soll ein Zurückhalten einer Bodenmatte (oder eines anderen Oberflächenbelags) auf einer darunterliegenden Teppichoberfläche (oder einem anderen Schlingenfasersubstrat) verbessern, um einen wesentlichen Widerstand gegen eine Mattenbewegung aufgrund einer Ausübung von seitlichen Kräften (Scherfestigkeit) zu gewährleisten, während ein wenig verhältnismäßig leichte Entfernung der Bodenmatte zum Reinigen und für andere Zwecke (Abschälfestigkeit) ermöglicht wird und die Schlingenflorfasern der Teppichoberfläche im Allgemeinen nicht beschädigt oder zerbrochen werden.
8 veranschaulicht eine Form 100 zum Bilden der beispielhaften Fahrzeugbodenmatte 30 (1) oder von anderen Oberflächenbelägen mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Nasen 44 (1) und Teppich- (oder Substrat-) Eingriffselementen 46 (1), die mit den Schlingenflorfasern 22 (4) des Teppichbodens 20 (oder Schlingenfasern des Substrats) ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind.
Die beispielhafte Form 100 umfasst im Allgemeinen ein erstes Formwerkzeug 110 mit einer ersten Oberfläche 112 und einer zweiten Oberfläche 114 und eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Öffnungen 116, die sich von der ersten Oberfläche 112 zur zweiten Oberfläche 114 durch das erste Formwerkzeug 110 erstrecken. Ein zweites Formwerkzeug 120 mit einer äußeren Oberfläche 122 ist zur zweiten Oberfläche 114 des ersten Formwerkzeugs 110 benachbart positionierbar.
Die äußere Oberfläche 122 des zweiten Formwerkzeugs 120 umfasst eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten parallelen Nuten 125, die mit jeder der Mehrzahl von Öffnungen 116 ausrichtbar (d.h. mit ihnen in genaue Ausrichtung bringbar) sind und sich von ihnen erstrecken und zu ihnen führen. Die Nuten 125 können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein und in genauer Ausrichtung mit einigen oder sämtlichen Öffnungen 116 vorliegen. Das erste Formwerkzeug 110 und das zweite Formwerkzeug 120 sind so veranschaulicht, dass sie eine plan-geformte Konfiguration aufweisen.
In einer anderen Ausführungsform, wie in 9 dargestellt, umfasst eine Form 102 ein erstes Formwerkzeug 130 mit einer ersten Oberfläche 132, einer zweiten Oberfläche 134 und einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten Öffnungen 136, die sich von der ersten Oberfläche 132 durch das erste Formwerkzeug 130 zur zweiten Oberfläche 134 erstrecken. Die zweite Oberfläche 134 umfasst auch eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Nuten 135, die sich von jeder der Öffnungen 136 des ersten Formwerkzeugs 130 erstrecken und zu diesen führen. Die Nuten 135 können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein und in genauer Ausrichtung mit einigen oder sämtlichen Öffnungen 136 vorliegen. Ein zweites Formwerkzeug 140 mit einer zweiten Oberfläche 142 liefert eine Stütze für die zweite Oberfläche 134.
Vorzugsweise weisen das erste Formwerkzeug und das zweite Formwerkzeug plane gekrümmt geformte Konfigurationen auf, wobei sie ohne weiteres zum Gebrauch auf einer sich drehenden Trommel 200 in Verbindung mit einer Druckträgerwalze 210, wie in 10 dargestellt, zum Gebrauch in einer automatischen kontinuierlichen Extrusionsproduktion von Bodenmatten geeignet sind.
Ein Verfahren zum Bilden eines Oberflächenbelags, z.B. einer Fahrzeugbodenmatte, mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen, die mit Schlingenfasern eines Substrats, z.B. Schlingenflorfasern eines Teppichbodens, ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind, umfasst den Schritt: Bereitstellen z.B. eines Formwerkzeugs 110, wie oben beschrieben. Als Nächstes wird ein formbares Material 240 (10), wie z.B. ein thermoplastisches Elastomer, bereitgestellt und erwärmt und mit einer ersten Oberfläche 112 des ersten Elements 110 in Kontakt gebracht. Ein Teil des formbaren Materials wird in die im Abstand angeordneten Öffnungen 116 und teilweise in die Mehrzahl von Nuten 125 in der zweiten Oberfläche 122 des zweiten Elements 120 gepresst. Andere Herstellungsprozesse, wie z.B. Spritzgießen, Formpressen usw. können bei der Bildung der Bodenmatten und anderer Oberflächenbeläge der vorliegenden Erfindung auch verwendet werden. Wünschenswerterweise umfasst das Verfahren weiter die Schritte: Bereitstellen eines Teppichmaterials und Binden des Teppichmaterials an eine obere Oberfläche des formbaren Materials.
Teppichmaterial für die Bodenmatte (oder einen anderen Oberflächenbelag) kann gewebt, gewirkt, getuftet, genadelt oder anders konstruiert sein und kann von einer beliebigen Textilfaser, z.B. Nylon, Polyester, Polypropylen usw., und in einem beliebigen Konstruktionsmuster, Gauge, Stiche/Inch usw. geeignet zur Anwendung in einem Kraftfahrzeugzusatzbodenmatten- oder anderen Oberflächenbelag erzeugt sein.
Vorzugsweise sind das das Teppichmaterial und das plane Element bildende Material der Bodenmatte gemäß der vorliegenden Erfindung und jegliche periphere Trimm- und/oder Bindemittel jeweils aus einem Material von einer üblichen chemischen Stoffklasse zusammengesetzt. Die Olefinstoffklasse wird wegen ihrer geringen Feuchtigkeitsrückhaltung und ihrer geringen relativen Dichte bevorzugt. Eine Bodenmatte, in der alle Komponenten aus entweder einem Material von einer üblichen chemischen Stoffklasse, z.B. Olefinen, oder inerten Materialien zusammengesetzt ist, weist den zusätzlichen wichtigen Vorteil auf, z.B. in Rohmaterial zur Bildung von anschließenden Bodenmatten recyclbar zu sein, ohne dass eine Trennung der Komponenten erforderlich ist.
An Stelle von oder zusätzlich zu Teppichmaterial kann ein anderer Deckschichtwerkstoff an der oberen Oberfläche des im Allgemeinen planen Elements der Bodenmatte oder anderen Oberflächenbelags der vorliegenden Erfindung gebunden oder sonst angebracht werden. Alternativ kann die obere Oberfläche teilweise oder ganz kahl und/oder unbehandelt gelassen, gemustert oder sonst oberflächenbehandelt werden, wie für dekorative und/oder praktische Zwecke gewünscht.
Zusätzlich zu Fahrzeugbodenmatten sind die Prinzipien, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung auf die verschiedensten anderen Oberflächenbeläge anwendbar, einschließlich: andere Fußbodenbeläge, wie z.B. Zugangswegbodenmatten, stark belastete Matten, Bodenmatten für Wohn-, Büro-, Geschäfts-, Industrie- oder andere Verwendungen, Teppichfliese, Brücken, Flächenteppiche, ein nahtloser auf breitem Webstuhl gewebter Teppich, Auslegware und dergleichen; Wandbekleidungen, wie z.B. Teppichfliese, Teppichtafeln, dekorative Tafeln, Wandbehänge und dergleichen; Oberflächenbeläge für Sport-, athletische und andere Einrichtungen; Fahrzeugoberflächen, wie z.B. Fahrzeugtafeln, -auskleidungen des Himmels, -seitentafeln usw., zum Gebrauch in Verbindung mit einem darunterliegenden Schlingenflorteppich oder Schlingenfasersubstrat. Die Anzahl, Stelle, Dichte, Konfiguration, Verhältnis zu Nasen usw. des integral gebildeten Substrats oder Teppicheingriffselemente und andere Merkmale des Oberflächenbelags der vorliegenden Erfindung können abhängig von der beabsichtigten Anwendung variieren.
Folglich ist es für Fachleute ersichtlich, dass, während verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden sind, viele Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können.

Claims

Oberflächenbelag (30), der an Schlingenflorfasern (22) eines darunterliegenden Substrats (25) lösbar anbringbar ist, wobei der Oberflächenbelag (30) umfasst: ein im Allgemeinen planes Element (40) mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen (46), die mit den Schlingenflorfasern (22) des Substrats (25) ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) weiter eine Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Nasen (44) umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) aus einem elastischen Material gebildet und gefertigt sind, so dass die Mehrzahl von Substrateingriffselementen einen Widerstand gegen eine Bewegung zwischen dem Oberflächenbelag (30) und dem Substrat (25) liefert, obwohl sie von den Schlingenflorfasern (22) des Substrats loslösbar sind, ohne im Allgemeinen die Schlingenflorfasern des Substrats zu brechen.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) und integral gebildete Substrateingriffselemente (46) ein kautschukartiges Material umfassen.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 4, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) und integral gebildete Substrateingriffselemente (46) ein thermoplastisches Elastomer umfassen..
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) und integral gebildete Substrateingriffselemente (46) ein thermoplastisches Olefinelastomer umfassen.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das plane Element (40) eine untere Oberfläche (43) umfasst und sich die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche erstrecken und darüber verteilt sind.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das plane Element (40) eine untere Oberfläche (43) umfasst und sich die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche erstrecken und im Allgemeinen gleichförmig darüber verteilt sind.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jedes der Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) einen abwärts herabhängenden vorspringenden Teil (48) mit mindestens einem langgestreckten auswärts verlaufenden Teil (49) umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 9, bei dem der mindestens eine auswärts verlaufende Teil (49) ein Paar von langgestreckten auswärts verlaufenden Teilen umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 9, bei dem sich der mindestens eine auswärts verlaufende Teil (49) im Allgemeinen rechtwinklig von dem abwärts herabhängenden vorspringenden Teil (48) erstreckt.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 9, bei dem sich der mindestens eine auswärts verlaufende Teil (49) von einem unteren Teil des abwärts herabhängenden vorspringenden Teils (48) erstreckt.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 9, bei dem sich der mindestens eine auswärts verlaufende vorspringende Teil (49) von einem Teil des abwärts herabhängenden vorspringenden Teils zwischen der unteren Oberfläche (43) des planen Elements (40) und einem unteren Teil des abwärts herabhängenden vorspringenden Teils erstreckt.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens eines (76) der Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) eine hakenförmige Ausbildung (72) aufweist.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das plane Element (40) eine obere Oberfläche (42) umfasst und weiter umfassend ein Teppichmaterial (45), das an der oberen Oberfläche angebracht ist.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 2, bei dem ein Verhältnis von Substrateingriffselementen (46) zu Nasen (44) zwischen etwa eins bis etwa vier Substrateingriffselementen (46) pro jeweils zehn Nasen (44) liegt.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 2, bei dem: die Mehrzahl von Nasen (44) und die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) aus einem elastischen Material gebildet und gefertigt sind, so dass die Mehrzahl von Substrateingriffselementen einen Widerstand gegen eine Bewegung zwischen dem Oberflächenbelag (30) und dem Substrat (25) liefert, obwohl sie von den Schlingenflorfasern (22) des Substrats loslösbar sind, ohne im Allgemeinen die Schlingenflorfasern des Substrats zu brechen; und ein Teppichmaterial (45) an einer oberen Oberfläche (42) des planen Elements (40) angebracht ist.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 17, bei dem ein Verhältnis von Substrateingriffselementen (46) zu Nasen (44) zwischen etwa eins bis etwa vier Substrateingriffselementen pro jeweils zehn Nasen liegt.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jedes von mindestens einem Teil der Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) einen abwärts herabhängenden kegelstumpfartig geformten vorspringenden Teil (48) mit mindestens einem langgestreckten auswärts verlaufenden Teil (49) umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 19, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) und integral gebildete Substrateingriffselemente (46) ein kautschukartiges Material umfassen.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 20, bei dem das im Allgemeinen plane Element (40) und integral gebildete Substrateingriffselemente (46) ein thermoplastisches Elastomer umfassen.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 19, bei dem das plane Element (40) eine untere Oberfläche (43) umfasst und sich die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche erstrecken und darüber verteilt sind.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 19, bei dem die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) im Allgemeinen gleichförmig über im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche (43) verteilt sind.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 1 oder 2, der einen Substrateingriffsteil umfasst, umfassend: das im Allgemeinen plane Element (40) mit einer oberen Oberfläche (42) und einer unteren Oberfläche (43); und die Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen (46), die sich von der unteren Oberfläche (43) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass jedes (46) von mindestens einem Teil der Mehrzahl von Substrateingriffselementen einen abwärts herabhängenden vorspringenden Teil (48) mit mindestens einem langgestreckten auswärts verlaufenden Teil (49) umfasst; und wobei die obere Oberfläche (42) an einem Rücken eines Teppichmaterials (45) gebunden ist.
Oberflächenbelag (30) nach einem der Ansprüche 19–24, bei dem der mindestens eine Teil weniger als sämtliche der Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche in Kombination mit dem Substrat (25).
Oberflächenbelag (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (25) gewoben, gewirkt, getuftet oder genadelt ist.
Oberflächenbelag (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Oberflächenbelag mindestens einen Teilfußbodenbelag oder -wandbekleidung umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Oberflächenbelag einen Fußbodenbelag, eine Bodenmatte, einen nahtlosen auf breitem Webstuhl gewebten Teppich, einen kleinen Teppich, Auslegware, eine Wandbekleidung, einen Wandbehang, eine Teppichfliese, eine Teppichtafel oder eine Fahrzeugtafel umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach einem der Ansprüche 1–28, wobei der Oberflächenbelag eine Fahrzeugbodenmatte umfasst und das Substrat (25) einen Teppichboden (20) eines Fahrzeugs (10) umfasst.
Oberflächenbelag (30) nach Anspruch 26, bei dem das Substrat (25) einen kombinierten Schlingenflor- und Veloursteppichbodenbelag umfasst.
Form (100, 102) zum Bilden eines Oberflächenbelags (30) mit einer Mehrzahl von integral gebildeten im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen (46), die mit Schlingenfasern (22) eines Substrats (25) ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind, wobei die Form umfasst: ein erstes Formwerkzeug (110) mit einer ersten Oberfläche (112) und einer zweiten Oberfläche (114), wobei sich eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Öffnungen (116) durch das erste Formwerkzeug von der ersten Oberfläche (112) zu der zweiten Oberfläche (114) erstrecken; ein zweites Formwerkzeug (120) mit einer äußeren Oberfläche (122), die benachbart zu der zweiten Oberfläche (114) positionierbar ist; und dadurch gekennzeichnet, dass: mindestens eine von der zweiten Oberfläche (114) des ersten Formwerkzeugs (116) und der äußeren Oberfläche (122) des zweiten Formwerkzeugs (120) mindestens eine Nut (125) umfasst, die sich von einigen der Mehrzahl von Öffnungen (116) des ersten Formwerkzeugs (110) erstreckt und zu ihnen führt, um einen auswärts verlaufenden Teil auf mindestens einigen der abwärts herabhängenden Substrateingriffselemente zu bilden.
Form (100) nach Anspruch 32, bei der das erste Formwerkzeug (110) eine plan geformte Ausbildung umfasst und das zweite Formwerkzeug (120) eine plan geformte Ausbildung umfasst.
Form (100) nach Anspruch 32, bei der das erste Formwerkzeug (110) eine plane gekrümmt geformte Ausbildung umfasst und das zweite Formwerkzeug (120) eine plane gekrümmt geformte Ausbildung umfasst.
Form (102) nach Anspruch 32, bei der die zweite Oberfläche (134) des ersten Formwerkzeugs (110) mindestens eine Nut (125) umfasst, die sich von jeder der Mehrzahl von Öffnungen (136) erstreckt und zu ihnen führt.
Form (102) nach Anspruch 32, bei der die äußere Oberfläche (122) des zweiten Formwerkzeugs (120) mindestens eine Nut (125) umfasst, die mit den Öffnungen (116) des ersten Formwerkzeugs (110) ausrichtbar ist und sich von ihnen erstreckt und zu ihnen führt.
Verfahren zum Bilden eines Oberflächenbelags (30), umfassend: Bereitstellen eines formbaren Elastomers (240); und gekennzeichnet durch: Integrales Bilden des formbaren elastomeren Materials (240) in ein planes Element (40) mit einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Substrateingriffselementen (46), die mit Schlingenflorfasern (22) eines Substrats (25) ineinandergreifbar in Eingriff bringbar sind, und einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten abwärts herabhängenden Nasen (44).
Verfahren nach Anspruch 37, bei dem das plane Element (40) eine untere Oberfläche (43) umfasst und sich die Mehrzahl von Substrateingriffselementen (46) von im Wesentlichen dem ganzen Bereich der unteren Oberfläche erstrecken und darüber verteilt sind.
Verfahren nach Anspruch 37 oder Anspruch 38, weiter umfassend: Anbringen eines Teppichmaterials (45) an einer oberen Oberfläche (42) des planen Elements 40.
Verfahren nach Anspruch 37, bei dem das integrale Formen umfasst: Bereitstellen einer Form (100), umfassend ein erstes Formwerkzeug (110) mit einer ersten Oberfläche (112), einer zweiten Oberfläche (114), einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten Öffnungen (116), die sich durch das erste Formwerkzeug von der ersten Oberfläche (112) zu der zweiten Oberfläche (114) erstrecken, ein zweites Formwerkzeug (120) mit einer äußeren Oberfläche (122), die benachbart zu der zweiten Oberfläche (114) positioniert ist, und wobei mindestens eine von der äußeren Oberfläche (122) des zweiten Formwerkzeugs (120) und der zweiten Oberfläche (114) des ersten Formwerkzeugs (110) mindestens eine Nut (125) umfasst, die sich von einigen der Mehrzahl von Öffnungen (116) des ersten Formwerkzeugs (110) erstreckt und zu ihnen führt; Erwärmen und Inkontaktbringen des formbaren Materials (240) zur ersten Oberfläche (112) des ersten Formwerkzeugs (110); und Pressen eines Teils des formbaren Materials (240) in die im Abstand angeordneten Öffnungen (116) und in die Nuten (125), um die Substrateingriffselemente zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 37 oder Anspruch 38, bei dem das integrale Bilden Formpressen oder Spritzgießen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 40 oder Anspruch 41, weiter umfassend: Bereitstellen eines Teppichmaterials (45) und Binden des Teppichmaterials an eine obere Oberfläche (42) des formbaren Materials (24).